51單片機數控穩壓源設計思路

ID:546875 · 發表于 2019-5-25 12:46

數碼管顯示數控電源設計簡介
本人設計的直流穩壓電源采用了STC89C51RC，配合D/A轉換器件DAC0808和LM317三端穩壓塊實現電壓連續可調。同時能通過LED數碼管顯示相應的電壓值，電路結構簡單，顯示直觀、可靠、實用！
一、工作過程：
通電復位，電路進入初始狀態：LED數碼管顯示5V,穩壓電源輸出5V電壓。按UP電壓向上增加，按Down電壓向下遞減，按RST（復位）輸出5V顯示“05.0U”字樣。電源處于待機狀態。
本系統以 STC89C51RC單片機作為系統的核心，由D/A數字模擬轉換模塊、按鍵、LED串口顯示模塊等模塊組成一個數控電源。該系統實現了輸出電壓：范圍 1.5V ～12.0V，步進0.1V（符合要求），紋波不大于30mV；輸出電流：500mA；輸出電壓值由數碼管顯示；由“＋”、“－”兩鍵控制輸出電壓步進增減。輸入模塊的按鍵按下之后，對單片機就有了一個輸入，單片機將輸入的數字一方面給顯示模塊，讓它們在數碼管中顯示出來；另一部分輸給DAC0808，讓它轉化為模擬量電流輸出，通過運算放大器將這模擬量轉化為相應的電壓，這電壓經過放大后控制LM317T的控制端，從而實現輸出電壓的控制。
二、工作原理：
　 DAC0808是具有16個引腳的雙列直插式8位D/A轉換器件。其引腳功能分別為：1腳為空,2腳為GND,3腳為VEE，4腳為DAC輸出引腳，5－12腳為數據輸入引腳，13腳為VCC，14腳為基準電壓（VREF＋），15腳為基準電壓（VREF－），16腳為COMPENSATION。當數據輸入量全為0時，其4腳輸出電壓最低，接近零；當數據輸入量全為1時，其4腳輸出電壓最高，電壓值由基準電壓VREF決定。因此，基準電壓的精度決定了D/A轉換的精度。
　　所用的基準電壓為15V，而數據輸入量在00H－FFH之間變化，即D/A輸出的電壓有256種。從而不難算出本電源的精度＝15V÷256＝0.05859V≈0.06V。假如我們想要6V的直流電壓，數據輸入量＝6V÷0.06V＝100，注意這里的100是十進制的，單片機不能識別十進制數據，所以要把十進制轉換成二進制或十六進制（轉換時可用WINDOWS自帶的科學計算器進行）。100轉換成十六進制后為 64H。只要給DAC0808輸入64H，它就能輸出6V的電壓（注意：理論值和實踐值有所出入，具體運用時要適當的調節數據輸入量），該電壓經運放 NE5532后再去推動LM317，由LM317輸出我們需要的電壓值，實現了電壓數控調節。
三、安裝與調試：
　　電路中的正負15V、5V由變壓器經橋式整流又經過三端穩壓器穩壓后得到。運放NE5532可以用TL082、4558等常見的型號代替。LM317發熱量較大，需要加上散熱片。在確認接線無誤后就可試機。

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51單片機數控穩壓源設計思路